醚官能化質(zhì)子離子液體催化 PET 高效解聚 無金屬化學(xué)回收新突破

聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是全球用量最大的塑料之一，傳統(tǒng)機(jī)械回收性能衰減嚴(yán)重，化學(xué)糖酵解可轉(zhuǎn)化為高純度 BHET 單體，但長期受限于催化劑效率低、成本高的瓶頸。金屬催化劑雖活性好，但易引入污染，開發(fā)高效無金屬催化體系成為行業(yè)剛需。

離子液體憑借溶劑 - 催化劑雙功能特性成為研究熱點(diǎn)，其中質(zhì)子離子液體（PILs）兼具一步合成、生物相容性好、氫鍵供受體協(xié)同作用強(qiáng)的優(yōu)勢，更具應(yīng)用潛力。

西湖大學(xué)王蕾團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)合成醚官能化質(zhì)子離子液體 **[TBD][Mea]**，通過引入醚基增強(qiáng)氫鍵接受能力，協(xié)同活化乙二醇與 PET 酯鍵。

核心性能：180℃反應(yīng) 1 小時(shí)即可實(shí)現(xiàn) PET 完全解聚，BHET 單體產(chǎn)率高達(dá) 87.5%；比活性達(dá) 11.52 gBHET?gcat?1?h?1，優(yōu)于絕大多數(shù)已報(bào)道非金屬催化劑；對飲料瓶、紡織纖維等多種 PET 廢料均適用；催化劑熱穩(wěn)定性好，可重復(fù)使用。

研究結(jié)合實(shí)驗(yàn)與 DFT 計(jì)算，揭示了協(xié)同氫鍵催化機(jī)理：醚官能團(tuán)拓寬陰離子電位分布，增強(qiáng)電荷分離與氫鍵能力，陰陽離子共同活化反應(yīng)位點(diǎn)，顯著降低反應(yīng)能壘（表觀活化能 79.10 kJ?mol?1）。原位表征證實(shí)，催化劑通過表面侵蝕逐步斷裂 PET 分子鏈，最終實(shí)現(xiàn)完全解聚。

該研究為廢棄 PET 無金屬高值化回收提供了全新策略，推動(dòng)了離子液體在環(huán)保催化領(lǐng)域的應(yīng)用。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.172817

原文作者：

Lulu Deng, Yao Meng, Zhonghao Chen, Xinrui Li, and Lei Wang

DOI: 10.1016/j.cej.2026.172817